KR102384827B1 - engine - Google Patents

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KR102384827B1
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요시유키 우메모토
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가부시키가이샤 아이에이치아이
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Abstract

엔진은, 실린더와, 실린더에 수용된 피스톤과, 피스톤에 면하는 연소실과, 피스톤과 일체로 스트로크하는 슬라이딩부[대경부(114a)]와, 슬라이딩부 중, 연소실과는 반대측으로 노출되는 유압면과, 유압면이 면하는 유압실(154a)과, 유압실(154a)과 연통되고, 유압실(154a) 내의 유압에 따라서 용적이 변화되는 부유압실(158b)을 구비한다. The engine includes a cylinder, a piston accommodated in the cylinder, a combustion chamber facing the piston, a sliding portion (large-diameter portion 114a) that strokes integrally with the piston, and a hydraulic surface exposed on the opposite side to the combustion chamber among the sliding portions; , a hydraulic pressure chamber 154a to which the hydraulic surface faces, and a floating pressure chamber 158b communicating with the hydraulic pressure chamber 154a, the volume of which changes according to the hydraulic pressure in the hydraulic pressure chamber 154a.

Description

엔진engine

본 개시는, 엔진에 관한 것이다. 본 출원은 2018년 3월 16일에 제출된 일본국 특허 출원 제2018―050007호 및 일본국 특허 출원 제2018―050008호에 기초한 우선권의 이익을 주장하는 것이며, 그 내용은 본 출원에 포함된다. The present disclosure relates to an engine. This application claims the benefit of priority based on Japanese Patent Application No. 2018-050007 and Japanese Patent Application No. 2018-050008 filed on March 16, 2018, the content of which is incorporated in this application.

선박용의 엔진에서는, 크로스헤드형(crosshead type)이 사용되는 경우가 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 엔진에서는, 크로스헤드 내에 슬라이딩부가 배치되고, 슬라이딩부가 유압(油壓)에 의해 작동함으로써, 피스톤의 상사점 위치가 이동한다. 이로써, 엔진의 기하학적(geometric) 압축비가 가변(可變)된다. In marine engines, a crosshead type may be used. For example, in the engine of patent document 1, a sliding part is arrange|positioned in a crosshead, and when a sliding part operates by hydraulic pressure, the top dead center position of a piston moves. Thereby, the geometric compression ratio of the engine is varied.

또한, 엔진에서는, 연소 최고 압력이 너무 높아지면, 연소 온도가 상승하여 배기 가스 중의 NOx가 증가하여 버린다. 따라서, 특허문헌 2에 기재된 엔진에서는, 피스톤의 내부에 유압실(油壓室)이 설치된다. 연소실의 압력이 상승하면, 작동유가 유압실로부터 배출됨으로써, 피스톤의 크라운면(crown surface)이 내리눌러진다. 이로써, 연소 최고 압력의 상승이 억제된다. Moreover, in an engine, when combustion maximum pressure becomes high too much, combustion temperature will rise and NOx in exhaust gas will increase. Therefore, in the engine of patent document 2, a hydraulic chamber is provided inside a piston. When the pressure in the combustion chamber rises, hydraulic oil is discharged from the hydraulic chamber, thereby depressing the crown surface of the piston. Thereby, the rise of the combustion maximum pressure is suppressed.

일본 공개특허 제2014―020375호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-020375 일본 특허 제5273290호 공보Japanese Patent No. 5273290

상기와 같은 압축비를 가변하는 기구(機構), 및 연소 최고 압력을 억제하는 기구의 양쪽을 설치하면, 구조가 복잡해져 버린다. 이것은, 선박용이나 크로스헤드형에 한정되지 않고, 예를 들면, 자동차용 등 다른 엔진에도 생기는 현상이다. If both the mechanism for varying the compression ratio as described above and the mechanism for suppressing the maximum combustion pressure are provided, the structure becomes complicated. This is not limited to ships or crosshead types, but is a phenomenon that also occurs in other engines such as automobiles.

본 개시는, 이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 구조의 복잡화를 억제할 수 있는 엔진을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. An object of the present disclosure is to provide an engine capable of suppressing the complexity of the structure in order to solve such a problem.

상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 태양(態樣)에 관한 엔진은, 실린더와, 실린더에 수용된 피스톤과, 피스톤에 면하는 연소실과, 피스톤과 일체로 스트로크하는 슬라이딩부와, 슬라이딩부 중, 연소실과는 반대측으로 노출되는 유압면과, 유압면이 면하는 유압실과, 유압실과 연통되고, 유압실 내의 유압에 따라서 용적이 변화되는 부유압실(副油壓室)을 구비한다. In order to solve the above problems, an engine according to an aspect of the present invention includes a cylinder, a piston accommodated in the cylinder, a combustion chamber facing the piston, a sliding part that strokes integrally with the piston, and a sliding part , a hydraulic surface exposed to the opposite side to the combustion chamber, a hydraulic chamber facing the hydraulic surface, and a floating pressure chamber communicating with the hydraulic pressure chamber and whose volume changes according to the hydraulic pressure in the hydraulic chamber.

엔진은, 유압실에 접속된 유압 펌프를 구비해도 된다. The engine may include a hydraulic pump connected to the hydraulic chamber.

엔진은, 칸막이 피스톤(partition piston)이 슬라이딩 가능하게 설치되고, 칸막이 피스톤에 의해 내부가 부유압실과 수용실로 구획되는 소경공(小徑孔)과, 수용실 측으로부터 부유압실 측에 칸막이 피스톤을 압압(押壓)하는 탄성 부재를 구비해도 된다. In the engine, a partition piston is slidably installed, and the interior is divided into a floating pressure chamber and an accommodation chamber by the partition piston, and a partition piston is installed from the accommodation chamber side to the floating pressure chamber side. You may provide the elastic member to press.

엔진은, 슬라이딩부가 수용되고, 유압면에 대향하는 바닥면을 가지고, 유압면과 바닥면과의 사이에 유압실이 형성되는 대경공(大徑孔)을 구비하고, 대경공의 바닥면에 소경공이 개구되어도 된다. The engine is provided with a large-diameter hole in which the sliding part is accommodated, has a bottom surface opposite to the hydraulic surface, and a hydraulic chamber is formed between the hydraulic surface and the bottom surface, and a small-diameter hole is provided on the bottom surface of the large-diameter hole. The ball may be opened.

슬라이딩부의 스트로크 방향의 위치가 소정 범위 내에 있는 경우에, 유압실에 일단(一端)을 개구시키고, 슬라이딩부의 스트로크 방향의 위치가 소정 범위보다 연소실로부터 이격되는 방향에 있는 경우에 일단이 폐쇄되고, 타단이 부유압실로 개구되는 연통로를 구비해도 된다. When the position in the stroke direction of the sliding part is within a predetermined range, one end is opened in the hydraulic chamber, and when the position in the stroke direction of the sliding part is in a direction away from the combustion chamber than the predetermined range, one end is closed, and the other end is closed. A communication path opened to the floating pressure chamber may be provided.

유압실에 일단이 개구되는 연통로와, 연통로의 타단이 개구되고, 유압실 내의 유압에 따라서 용적이 변화되는 부유압실과, 유압실의 유압, 또는 연소실 내의 압력인 지표값(指標値)이 임계값을 넘는 경우에, 유압실과 부유압실을 연통시키고, 지표값이 임계값 이하의 경우에, 유압실과 부유압실을 비연통으로 하는 연통 기구를 구비해도 된다. The communication path having one end open in the hydraulic chamber, the floating pressure chamber having the other end of the communication path open and whose volume changes according to the hydraulic pressure in the hydraulic chamber, and the hydraulic pressure in the hydraulic chamber or the pressure in the combustion chamber. In the case of exceeding the threshold value, the hydraulic chamber and the floating pressure chamber are made to communicate, and when the index value is equal to or less than the threshold value, a communication mechanism may be provided which makes the hydraulic pressure chamber and the floating pressure chamber non-communicating.

유압실에 접속된 유압 펌프와, 유압 펌프를 제어하고, 피스톤의 상사점 위치를 변경시키는 압축비 제어부를 더 구비해도 된다. You may further provide the hydraulic pump connected to the hydraulic chamber, and the compression ratio control part which controls the hydraulic pump and changes the top dead center position of a piston.

본 발명의 엔진에 의하면, 구조의 복잡화를 억제하는 것이 가능해진다. According to the engine of the present invention, it becomes possible to suppress the complexity of the structure.

도 1은, 엔진의 전체 구성을 나타낸 설명도이다.
도 2는, 피스톤 로드와 크로스헤드 핀과의 연결 부분을 추출한 추출도이다.
도 3는, 엔진의 기능 블록도이다.
도 4의 (a), 도 4의 (b)는, 연소압 억제 기구를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는, 엔진의 P―V 선도(線圖)의 일례이다.
도 6의 (a), 도 6의 (b)는, 제1 변형예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7의 (a), 도 7의 (b)는, 제2 변형예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은, 엔진의 기능 블록도이다.
도 9는, 제3 변형예를 설명하기 위한 도면이다.
1 : is explanatory drawing which showed the whole structure of an engine.
Fig. 2 is an extraction view in which a connection portion between a piston rod and a crosshead pin is extracted.
3 is a functional block diagram of the engine.
4A and 4B are diagrams for explaining the combustion pressure suppression mechanism.
5 is an example of a P-V diagram of an engine.
6A and 6B are diagrams for explaining the first modified example.
7A and 7B are diagrams for explaining a second modified example.
Fig. 8 is a functional block diagram of the engine.
9 : is a figure for demonstrating a 3rd modified example.

이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다. 실시형태에 나타내는 치수, 재료, 그 외에 구체적인 수치 등은, 이해를 용이하게 하기 위한 예시에 지나지 않고, 특별히 한정하는 경우를 제외하고, 본 개시를 한정하는 것은 아니다. 그리고, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능, 구성을 가지는 요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다. 또한, 본 개시에 직접 관계가 없는 요소(要素)는 도시를 생략한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail, referring an accompanying drawing. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding, and do not limit the present disclosure unless specifically limited. In addition, in this specification and drawing, about the element which has substantially the same function and structure, the same code|symbol is attached|subjected, and duplicate description is abbreviate|omitted. In addition, elements not directly related to the present disclosure are omitted from illustration.

도 1은, 엔진(100)의 전체 구성을 나타낸 설명도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 엔진(100)은, 실린더(110)와, 피스톤(112)과, 피스톤 로드(114)와, 크로스헤드(116)와, 연접봉(連接棒; connecting rod)(118)과, 크랭크샤프트(crankshaft)(120)와, 플라이휠(122)과, 실린더 커버(124)와, 배기 밸브 케이스(126)와, 연소실(128)과, 배기 밸브(130)와, 배기 밸브 구동 장치(132)와, 배기관(134)과, 소기류(掃氣溜; scavenge reservoir)(136)와, 냉각기(138)와, 실린더 쟈켓(140)과, 연료 분사 밸브(142)를 포함하여 구성된다. 1 : is explanatory drawing which showed the whole structure of the engine 100. As shown in FIG. As shown in FIG. 1 , the engine 100 includes a cylinder 110 , a piston 112 , a piston rod 114 , a crosshead 116 , and a connecting rod 118 . and a crankshaft 120 , a flywheel 122 , a cylinder cover 124 , an exhaust valve case 126 , a combustion chamber 128 , an exhaust valve 130 , and an exhaust valve driving device 132 , an exhaust pipe 134 , a scavenge reservoir 136 , a cooler 138 , a cylinder jacket 140 , and a fuel injection valve 142 are included. .

실린더(110) 내에 피스톤(112)이 설치된다. 피스톤(112)는, 실린더(110) 내를 왕복 이동한다. 피스톤(112)에는, 피스톤 로드(114)의 일단이 장착되어 있다. 피스톤 로드(114)의 타단에는, 크로스헤드(116)의 크로스헤드 핀(150)이 연결된다. 크로스헤드(116)는, 피스톤(112)과 함께 왕복 이동한다. 가이드 슈(guide shoe)(116a)에 의해, 크로스헤드(116)의 도 1 중, 좌우 방향[피스톤(112)의 스트로크 방향에 수직인 방향]의 이동이 규제된다. A piston 112 is installed in the cylinder 110 . The piston 112 reciprocates in the cylinder 110 . One end of the piston rod 114 is attached to the piston 112 . A crosshead pin 150 of the crosshead 116 is connected to the other end of the piston rod 114 . The crosshead 116 reciprocates together with the piston 112 . The movement of the crosshead 116 in the left-right direction (direction perpendicular to the stroke direction of the piston 112) in FIG. 1 is restricted by the guide shoe 116a.

크로스헤드 핀(150)은, 연접봉(118)의 일단에 설치된 크로스헤드 베어링(118a)에 축지지된다. 크로스헤드 핀(150)은, 연접봉(118)의 일단을 지지하고 있다. 피스톤 로드(114)의 타단과 연접봉(118)의 일단은, 크로스헤드(116)를 통해 접속된다. The crosshead pin 150 is axially supported by a crosshead bearing 118a provided at one end of the connecting rod 118 . The crosshead pin 150 supports one end of the connecting rod 118 . The other end of the piston rod 114 and one end of the connecting rod 118 are connected through a crosshead 116 .

연접봉(118)의 타단은, 크랭크샤프트(120)에 연결된다. 연접봉(118)에 대하여 크랭크샤프트(120)가 회전 가능하다. 피스톤(112)의 왕복 이동에 따라 크로스헤드(116)가 왕복 이동하면, 크랭크샤프트(120)가 회전한다. The other end of the connecting rod 118 is connected to the crankshaft 120 . The crankshaft 120 is rotatable with respect to the connecting rod 118 . When the crosshead 116 reciprocates according to the reciprocating movement of the piston 112 , the crankshaft 120 rotates.

크랭크샤프트(120)에는, 플라이휠(122)이 장착된다. 플라이휠(122)의 관성에 의해 크랭크샤프트(120) 등의 회전이 안정화된다. 실린더 커버(124)는, 실린더(110)의 상단(上端)에 설치된다. 실린더 커버(124)에는, 배기 밸브 케이스(126)가 삽통(揷通)된다. A flywheel 122 is mounted on the crankshaft 120 . The rotation of the crankshaft 120 and the like is stabilized by the inertia of the flywheel 122 . The cylinder cover 124 is provided on the upper end of the cylinder 110 . An exhaust valve case 126 is inserted into the cylinder cover 124 .

배기 밸브 케이스(126)의 일단은, 피스톤(112)에 면하고 있다. 배기 밸브 케이스(126)의 일단에는, 배기 포트(126a)가 개구된다. 배기 포트(126a)는, 연소실(128)에 개구된다. 연소실(128)은, 피스톤(112)의 크라운면에 면한다. 연소실(128)은, 실린더 커버(124)와 실린더(110)와 피스톤(112)에 위요(圍繞; surrounded)되어 실린더(110)의 내부에 형성된다. One end of the exhaust valve case 126 faces the piston 112 . An exhaust port 126a is opened at one end of the exhaust valve case 126 . The exhaust port 126a is opened to the combustion chamber 128 . The combustion chamber 128 faces the crown face of the piston 112 . The combustion chamber 128 is surrounded by the cylinder cover 124 , the cylinder 110 , and the piston 112 , and is formed in the cylinder 110 .

연소실(128)에는, 배기 밸브(130)의 밸브체가 위치한다. 배기 밸브(130)의 로드부에는, 배기 밸브 구동 장치(132)가 장착된다. 배기 밸브 구동 장치(132)는, 배기 밸브 케이스(126)에 배치된다. 배기 밸브 구동 장치(132)는, 배기 밸브(130)를 피스톤(112)의 스트로크 방향으로 이동시킨다. In the combustion chamber 128 , the valve body of the exhaust valve 130 is located. An exhaust valve driving device 132 is mounted on the rod portion of the exhaust valve 130 . The exhaust valve driving device 132 is disposed in the exhaust valve case 126 . The exhaust valve driving device 132 moves the exhaust valve 130 in the stroke direction of the piston 112 .

배기 밸브(130)가 피스톤(112) 측으로 이동하여 밸브를 개방하면, 실린더(110) 내에서 생긴 연소 후의 배기 가스가, 배기 포트(126a)로부터 배기된다. 배기 후, 배기 밸브(130)가 배기 밸브 케이스(126) 측으로 이동하여, 배기 포트(126a)가 밸브폐쇄된다. When the exhaust valve 130 moves toward the piston 112 and opens the valve, the exhaust gas generated in the cylinder 110 after combustion is exhausted from the exhaust port 126a. After exhaust, the exhaust valve 130 moves to the exhaust valve case 126 side, and the exhaust port 126a is closed.

배기관(134)는, 배기 밸브 케이스(126) 및 과급기(過給機)(C)에 장착된다. 배기관(134)의 내부는, 배기 포트(126a) 및 과급기(C)의 터빈과 연통된다. 배기 포트(126a)로부터 배기된 배기 가스는, 배기관(134)을 통해 과급기(C)의 터빈(도시하지 않음)에 공급된 후, 외부로 배기된다. The exhaust pipe 134 is attached to the exhaust valve case 126 and the supercharger C. The inside of the exhaust pipe 134 communicates with the exhaust port 126a and the turbine of the supercharger C. As shown in FIG. The exhaust gas exhausted from the exhaust port 126a is supplied to the turbine (not shown) of the supercharger C through the exhaust pipe 134, and then is exhausted to the outside.

또한, 과급기(C)의 압축기(도시하지 않음)에 의해, 활성 가스가 가압된다. 여기서, 활성 가스는, 예를 들면, 공기이다. 가압된 활성 가스는, 소기류(scavenge reservoir)(136)에 있어서, 냉각기(138)에 의해 냉각된다. 실린더(110)의 하단(下端)은, 실린더 쟈켓(140)으로 위요된다. 실린더 쟈켓(140)의 내부에는, 소기실(掃氣室; scavenge chamber)(140a)이 형성된다. 냉각 후의 활성 가스는, 소기실(140a)에 압입(壓入)된다. Moreover, the active gas is pressurized by the compressor (not shown) of the supercharger C. Here, the active gas is, for example, air. The pressurized active gas is cooled by a cooler 138 in a scavenge reservoir 136 . The lower end of the cylinder 110 is surrounded by a cylinder jacket 140 . Inside the cylinder jacket 140, a scavenge chamber (掃气室; scavenge chamber) (140a) is formed. The active gas after cooling is press-fitted into the scavenging chamber 140a.

실린더(110)의 하단 측에는, 소기 포트(110a)가 설치된다. 소기 포트(110a)는, 실린더(110)의 내주면으로부터 외주면(外周面)까지 관통하는 구멍이다. 소기 포트(110a)는, 실린더(110)의 주위 방향으로 이격되어 복수 설치되어 있다. At the lower end side of the cylinder 110, a scavenging port 110a is provided. The scavenging port 110a is a hole penetrating from the inner peripheral surface of the cylinder 110 to the outer peripheral surface. A plurality of scavenging ports 110a are provided while being spaced apart in the circumferential direction of the cylinder 110 .

피스톤(112)이 소기 포트(110a)보다 하사점 위치 측으로 이동하면, 소기실(140a)과 실린더(110) 내의 차압(差壓)에 의해, 소기 포트(110a)로부터 실린더(110) 내에 활성 가스가 흡입된다. When the piston 112 moves toward the bottom dead center position from the scavenging port 110a, the active gas in the cylinder 110 from the scavenging port 110a due to the differential pressure in the scavenging chamber 140a and the cylinder 110. is inhaled

또한, 실린더 커버(124)에는, 연료 분사 밸브(142)가 설치된다. 연료 분사 밸브(142)의 선단은 연소실(128) 측을 향해진다. 연료 분사 밸브(142)는, 연소실(128)에 액체 연료(연료 오일)를 분출한다. 액체 연료가 연소하고, 그 팽창압에 의해 피스톤(112)이 왕복 이동한다. In addition, a fuel injection valve 142 is provided in the cylinder cover 124 . The tip of the fuel injection valve 142 is directed toward the combustion chamber 128 side. The fuel injection valve 142 ejects liquid fuel (fuel oil) to the combustion chamber 128 . Liquid fuel burns, and the piston 112 reciprocates by the expansion pressure.

도 2는, 피스톤 로드(114)와 크로스헤드 핀(150)과의 연결 부분을 추출한 추출도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 크로스헤드 핀(150) 중, 피스톤(112) 측의 외주면에는, 평면부(152)가 형성된다. 평면부(152)는, 피스톤(112)의 스트로크 방향에 대하여, 대략 수직인 방향으로 연장된다. FIG. 2 is an extraction view in which a connection portion between the piston rod 114 and the crosshead pin 150 is extracted. As shown in FIG. 2 , a flat portion 152 is formed on the outer peripheral surface of the crosshead pin 150 on the side of the piston 112 . The flat portion 152 extends in a direction substantially perpendicular to the stroke direction of the piston 112 .

크로스헤드 핀(150)에는, 핀홀(pin hole)(154)(대경공)이 형성된다. 핀홀(154)은, 평면부(152)로 개구된다. 핀홀(154)은, 평면부(152)로부터 스트로크 방향을 따라 크랭크샤프트(120) 측(도 2 중, 하측)으로 연장된다. A pin hole 154 (large diameter hole) is formed in the crosshead pin 150 . The pinhole 154 is opened to the flat portion 152 . The pinhole 154 extends from the flat portion 152 to the crankshaft 120 side (lower side in FIG. 2 ) along the stroke direction.

크로스헤드 핀(150)의 평면부(152)에는, 커버 부재(160)가 설치된다. 커버 부재(160)은, 체결 부재(162)에 의해 크로스헤드 핀(150)의 평면부(152)에 장착된다. 커버 부재(160)는, 핀홀(154)을 덮는다. 커버 부재(160)에는, 스트로크 방향으로 관통하는 커버공(160a)이 형성된다. A cover member 160 is installed on the flat portion 152 of the crosshead pin 150 . The cover member 160 is mounted to the flat portion 152 of the crosshead pin 150 by means of a fastening member 162 . The cover member 160 covers the pinhole 154 . In the cover member 160 , a cover hole 160a penetrating in the stroke direction is formed.

피스톤 로드(114)는, 대경부(大徑部)(114a)(슬라이딩부) 및 소경부(小徑部)(114b)를 구비한다. 대경부(114a)의 외경(外徑)은, 소경부(114b)의 외경보다 크다. 대경부(114a)는, 피스톤 로드(114)의 타단에 형성된다. 대경부(114a)는, 크로스헤드 핀(150)의 핀홀(154)에 삽통(수용)된다. 소경부(114b)는, 대경부(114a)보다 피스톤 로드(114)의 일단측에 형성된다. 소경부(114b)는, 커버 부재(160)의 커버공(160a)에 삽통된다. The piston rod 114 includes a large-diameter portion 114a (sliding portion) and a small-diameter portion 114b. The outer diameter of the large-diameter portion 114a is larger than the outer diameter of the small-diameter portion 114b. The large-diameter portion 114a is formed at the other end of the piston rod 114 . The large-diameter portion 114a is inserted (accommodated) in the pinhole 154 of the crosshead pin 150 . The small-diameter portion 114b is formed on one end side of the piston rod 114 rather than the large-diameter portion 114a. The small-diameter portion 114b is inserted into the cover hole 160a of the cover member 160 .

유압실(154a)은, 핀홀(154)의 내부에 형성된다. 핀홀(154)은, 대경부(114a)에 의해 스트로크 방향으로 구획된다. 대경부(114a)는, 유압실(154a) 중, 피스톤(112)의 상사점 위치 측에 위치한다. 유압실(154a)은, 대경부(114a)로 칸막이 된 핀홀(154)의 바닥면(154b) 측의 공간이다. 대경부(114a) 중, 연소실(128)과는 반대측으로 노출된다(도 2 중, 하측의) 유압면(114a1)은, 유압실(154a) 및 핀홀(154)의 바닥면(154b)에 면한다. 유압실(154a)는, 유압면(114a1)과 바닥면(154b)과의 사이에 형성된다. The hydraulic chamber 154a is formed inside the pinhole 154 . The pinhole 154 is partitioned in the stroke direction by the large-diameter portion 114a. The large-diameter portion 114a is located on the top dead center position side of the piston 112 in the hydraulic chamber 154a. The hydraulic chamber 154a is a space on the bottom surface 154b side of the pinhole 154 partitioned by the large-diameter portion 114a. Of the large-diameter portion 114a, the hydraulic surface 114a1 exposed on the opposite side to the combustion chamber 128 (in Fig. 2, the lower side) is the surface on the bottom surface 154b of the oil pressure chamber 154a and the pinhole 154. do. The oil pressure chamber 154a is formed between the oil pressure surface 114a1 and the bottom surface 154b.

유압실(154a)의 측벽[즉, 핀홀(154)의 측벽(154c)]은, 스트로크 방향으로 연장된다. 핀홀(154)의 바닥면(154b)에는, 오일 통로(oil passage)(156)의 일단이 개구된다. 오일 통로(156)의 타단은, 크로스헤드 핀(150)의 외부로 개구된다. 오일 통로(156)의 타단에는, 유압 배관(170)이 접속된다. The side wall of the hydraulic chamber 154a (that is, the side wall 154c of the pinhole 154) extends in the stroke direction. One end of an oil passage 156 is opened in the bottom surface 154b of the pinhole 154 . The other end of the oil passage 156 is opened to the outside of the crosshead pin 150 . A hydraulic pipe 170 is connected to the other end of the oil passage 156 .

유압 배관(170)에는, 유압 펌프(172)가 연통된다. 즉, 유압 펌프(172)는, 유압실(154a)에 접속된다. 유압 펌프(172)와 오일 통로(156)와의 사이에 체크 밸브(174)가 설치된다. 체크 밸브(174)에 의해 오일 통로(156) 측으로부터 유압 펌프(172) 측으로의 작동유의 흐름이 억제된다. 유압 펌프(172)로부터 오일 통로(156)를 통해 유압실(154a)에 작동유가 압입(송출)된다. A hydraulic pump 172 communicates with the hydraulic pipe 170 . That is, the hydraulic pump 172 is connected to the hydraulic chamber 154a. A check valve 174 is installed between the hydraulic pump 172 and the oil passage 156 . The flow of hydraulic oil from the oil passage 156 side to the hydraulic pump 172 side is suppressed by the check valve 174 . Hydraulic oil is press-in (sent out) from the hydraulic pump 172 to the hydraulic chamber 154a through the oil passage 156 .

또한, 유압 배관(170) 중, 오일 통로(156)와 체크 밸브(174)의 사이에는 분기 배관(176)이 접속된다. 분기 배관(176)에는, 전환 밸브(178)가 설치된다. 전환 밸브(178)는, 예를 들면, 전자(電磁) 밸브이다. 유압 펌프(172)의 작동 중, 전환 밸브(178)는 폐쇄된다. 유압 펌프(172)의 정지(停止) 중, 전환 밸브(178)가 개방되면, 유압실(154a)로부터 분기 배관(176) 측으로 작동유가 배출된다. 전환 밸브(178) 중, 오일 통로(156)와는 반대측은, 도시하지 않은 오일 탱크와 연통된다. 배출된 작동유는, 오일 탱크에 저류로 된다. 오일 탱크는, 유압 펌프(172)에 작동유를 공급한다. In addition, a branch pipe 176 is connected between the oil passage 156 and the check valve 174 among the hydraulic pipes 170 . A switching valve 178 is provided in the branch pipe 176 . The switching valve 178 is, for example, an electromagnetic valve. During operation of the hydraulic pump 172 , the selector valve 178 is closed. When the switching valve 178 is opened while the hydraulic pump 172 is stopped, hydraulic oil is discharged from the hydraulic chamber 154a to the branch pipe 176 side. The side of the switching valve 178 opposite to the oil passage 156 communicates with an oil tank (not shown). The discharged hydraulic oil is stored in the oil tank. The oil tank supplies hydraulic oil to the hydraulic pump 172 .

유압실(154a)의 작동유의 오일량에 따라서, 대경부(114a)가 스트로크 방향으로 핀홀(154)의 내주면(內周面)을 슬라이딩한다. 대경부(114a)는, 유압실(154a)의 작동유의 양에 따라서 측벽(154c)에 대하여 슬라이딩한다. 그 결과, 피스톤 로드(114)가 스트로크 방향으로 이동한다. 피스톤(112)는, 피스톤 로드(114)[대경부(114a)]와 일체로 이동(스트로크)한다. 유압실(154a)의 내부의 작동유가 증량되면 피스톤(112)의 상사점 위치가 연소실(128) 측으로 이동한다. 유압실(154a)의 내부의 작동유가 감량되면 피스톤(112)의 상사점 위치가 하사점 위치 측으로 이동한다. 이와 같이 하여, 피스톤(112)의 상사점 위치가 가변으로 된다. The large-diameter portion 114a slides on the inner peripheral surface of the pinhole 154 in the stroke direction according to the oil amount of the hydraulic oil in the hydraulic chamber 154a. The large-diameter portion 114a slides with respect to the side wall 154c according to the amount of hydraulic oil in the hydraulic chamber 154a. As a result, the piston rod 114 moves in the stroke direction. The piston 112 moves (stroke) integrally with the piston rod 114 (large-diameter portion 114a). When the amount of hydraulic oil inside the hydraulic chamber 154a is increased, the top dead center position of the piston 112 moves toward the combustion chamber 128 . When the hydraulic oil inside the hydraulic chamber 154a is reduced, the top dead center position of the piston 112 moves toward the bottom dead center position. In this way, the top dead center position of the piston 112 becomes variable.

즉, 엔진(100)은, 압축비 가변 기구(V)를 구비한다. 압축비 가변 기구(V)는, 상기한 유압실(154a), 및 피스톤 로드(114)의 대경부(114a)를 포함하여 구성된다. 압축비 가변 기구(V)는, 피스톤(112)의 상사점 위치를 이동시킴으로써, 압축비를 가변로 한다. That is, the engine 100 is provided with the compression ratio variable mechanism V. As shown in FIG. The compression ratio variable mechanism V includes the above-described hydraulic chamber 154a and the large-diameter portion 114a of the piston rod 114 . The compression ratio variable mechanism V makes the compression ratio variable by moving the top dead center position of the piston 112 .

여기서는, 1개의 유압실(154a)이 설치되는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 대경부(114a)로 칸막이 된 핀홀(154) 중, 커버 부재(160) 측의 공간(154d)도 유압실로 해도 된다. 이 유압실은, 유압실(154a)과 병용되어도 단독으로 이용되어도 된다. Here, the case where one hydraulic chamber 154a is provided has been described. However, among the pinholes 154 partitioned by the large-diameter portion 114a, the space 154d on the cover member 160 side may also be a hydraulic chamber. This hydraulic chamber may be used independently or may be used together with the hydraulic chamber 154a.

도 3는, 엔진(100)의 기능 블록도이다. 도 3에서는, 주로 압축비 가변 기구(V)의 제어에 관한 구성을 나타낸다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 엔진(100)은, 제어 장치(180)를 구비한다. 제어 장치(180)는, 예를 들면, ECU(Engine Control Unit)로 구성된다. 제어 장치(180)는, 중앙 처리 장치(CPU), 프로그램 등이 저장된 ROM, 공작물(work area) 영역으로서의 RAM 등으로 구성되고, 엔진(100) 전체를 제어한다. 또한, 제어 장치(180)는, 압축비 제어부(182)로서 기능한다. 3 is a functional block diagram of the engine 100 . In Fig. 3, the configuration mainly related to the control of the compression ratio variable mechanism V is shown. As shown in FIG. 3 , the engine 100 includes a control device 180 . The control device 180 is configured of, for example, an ECU (Engine Control Unit). The control unit 180 is constituted by a central processing unit (CPU), a ROM in which programs and the like are stored, a RAM as a work area area, and the like, and controls the entire engine 100 . In addition, the control device 180 functions as the compression ratio control unit 182 .

압축비 제어부(182)는, 유압 펌프(172) 및 전환 밸브(178)를 제어하여, 피스톤(112)의 상사점 위치를 변경(이동)시킨다. 이와 같이 하여, 압축비 제어부(182)는, 엔진(100)의 기하학적 압축비를 제어한다. The compression ratio control unit 182 controls the hydraulic pump 172 and the switching valve 178 to change (move) the top dead center position of the piston 112 . In this way, the compression ratio control unit 182 controls the geometric compression ratio of the engine 100 .

도 4의 (a), 도 4의 (b)는, 연소압 억제 기구(P)를 설명하기 위한 도면이다. 도 4의 (a), 도 4의 (b)는, 도 2와 같은 개소의 추출도이다. 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 엔진(100)은, 연소압 억제 기구(P)를 구비한다. 연소압 억제 기구(P)는, 상기한 유압실(154a)과, 소경공(158)과, 칸막이 피스톤(164)과, 탄성 부재(166)를 포함하여 구성된다. 4A and 4B are diagrams for explaining the combustion pressure suppression mechanism P. FIG. Fig. 4 (a), Fig. 4 (b) is an extraction diagram of the same location as in Fig. 2 . As shown in Fig. 4A, the engine 100 includes a combustion pressure suppression mechanism P. The combustion pressure suppression mechanism P includes the hydraulic chamber 154a described above, the small-diameter hole 158 , the partition piston 164 , and the elastic member 166 .

소경공(158)은, 핀홀(154)의 바닥면(154b)에 개구된다. 소경공(158)은, 핀홀(154)의 유압실(154a)로부터 연속하여 스트로크 방향으로 연장된다. 즉, 소경공(158)의 측벽(158a)는, 스트로크 방향으로 연장된다. 소경공(158)의 내경(內徑)은, 핀홀(154)[유압실(154a)]의 내경보다 작다. The small-diameter hole 158 is opened in the bottom surface 154b of the pinhole 154 . The small-diameter hole 158 extends in the stroke direction continuously from the hydraulic chamber 154a of the pinhole 154 . That is, the side wall 158a of the small-diameter hole 158 extends in the stroke direction. The inner diameter of the small-diameter hole 158 is smaller than the inner diameter of the pinhole 154 (hydraulic chamber 154a).

칸막이 피스톤(164)은, 소경공(158)에 슬라이딩 가능하게 설치된다. 칸막이 피스톤(164)은, 소경공(158)을 부유압실(158b)과 수용실(158c)로 구획한다. 부유압실(158b)은, 칸막이 피스톤(164)보다 유압실(154a) 측에 위치한다. 수용실(158c)은, 칸막이 피스톤(164)보다 유압실(154a)로부터 이격되는 측에 위치한다. The partition piston 164 is slidably installed in the small-diameter hole 158 . The partition piston 164 divides the small-diameter hole 158 into the floating pressure chamber 158b and the accommodation chamber 158c. The floating pressure chamber 158b is located on the oil pressure chamber 154a side rather than the partition piston 164. The accommodation chamber 158c is located on the side spaced apart from the oil pressure chamber 154a rather than the partition piston 164.

부유압실(158b)은, 유압실(154a)에 연속한다. 부유압실(158b)에는, 유압실(154a)에 공급된 작동유의 일부가 유입된다. 칸막이 피스톤(164)은, 작동유의 유압에 의해 수용실(158c) 측으로 가압된다. The floating pressure chamber 158b is continuous to the hydraulic pressure chamber 154a. A part of the hydraulic oil supplied to the hydraulic pressure chamber 154a flows into the floating pressure chamber 158b. The partition piston 164 is pressed toward the accommodation chamber 158c side by the hydraulic pressure of hydraulic oil.

수용실(158c)에는, 탄성 부재(166)가 배치된다. 탄성 부재(166)는, 예를 들면, 탄성 스프링으로 구성된다. 탄성 부재(166)는, 칸막이 피스톤(164)을, 작동유의 유압에 저항하여, 수용실(158c) 측으로부터 부유압실(158b) 측[유압실(154a) 측, 피스톤 로드(114) 측]으로 압압한다. An elastic member 166 is disposed in the accommodation chamber 158c. The elastic member 166 is constituted by, for example, an elastic spring. The elastic member 166 moves the partition piston 164 against the hydraulic pressure of the hydraulic oil, from the storage chamber 158c side to the floating pressure chamber 158b side (the hydraulic chamber 154a side, the piston rod 114 side). press with

연소실(128)의 연소압에 의해 피스톤(112)이 하사점 위치 측으로 가압되면, 대경부(114a)가 유압실(154a) 측으로 압압되고, 유압실(154a)의 유압이 상승한다. 유압실(154a)의 유압이 상승하면, 칸막이 피스톤(164)이 수용실(158c) 측으로 가압된다. 그러므로, 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 칸막이 피스톤(164)이 수용실(158c) 측으로 이동한다. 그 결과, 탄성 부재(166)가 압축되고, 칸막이 피스톤(164)을 압압하는 탄성력이 상승한다. 칸막이 피스톤(164)은, 유압에 의한 압압력(押壓力)과, 탄성력에 의한 압압력이 균형잡힌 곳에서 정지한다. When the piston 112 is pressed toward the bottom dead center by the combustion pressure of the combustion chamber 128 , the large-diameter portion 114a is pressed toward the hydraulic chamber 154a, and the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 154a rises. When the hydraulic pressure in the oil pressure chamber 154a rises, the partition piston 164 is pressed toward the accommodation chamber 158c side. Therefore, as shown in Fig. 4(b), the partition piston 164 moves to the storage chamber 158c side. As a result, the elastic member 166 is compressed, and the elastic force for pressing the partition piston 164 increases. The partition piston 164 stops at a place where the pressing force by hydraulic pressure and the pressing force by the elastic force are balanced.

그 결과, 부유압실(158b)의 용적이 커지게 된다. 이와 같이, 부유압실(158b)은, 내부의 유압에 따라서 용적이 변화한다. 그만큼, 작동유가 유압실(154a)로부터 부유압실(158b)로 유입된다. 유압실(154a)의 작동유의 오일량이 감소한만큼, 대경부(114a)가 바닥면(154b) 측으로 이동한다. 그러므로, 피스톤(112)이 하사점 위치 측으로 이동한다. 그 결과, 연소실(128)이 확대하여, 연소실(128)의 연소 최고 압력이 억제된다. As a result, the volume of the floating pressure chamber 158b becomes large. In this way, the volume of the floating pressure chamber 158b changes according to the internal hydraulic pressure. By that much, the hydraulic oil flows into the floating pressure chamber 158b from the hydraulic pressure chamber 154a. As the amount of oil in the hydraulic oil in the hydraulic chamber 154a decreases, the large-diameter portion 114a moves toward the bottom surface 154b. Therefore, the piston 112 moves toward the bottom dead center position. As a result, the combustion chamber 128 expands, and the combustion maximum pressure of the combustion chamber 128 is suppressed.

피스톤(112)이 하사점 위치 측으로 이동하고, 연소실(128)의 압력이 내려가면, 유압실(154a)의 유압이 내려간다. 칸막이 피스톤(164)을 압압하는 유압에 의한 압압력이, 탄성력에 의한 압압력보다 작아져, 칸막이 피스톤(164)이 유압실(154a) 측으로 이동한다. 작동유가 부유압실(158b)로부터 유압실(154a)로 유입된다. 이와 같이, 연소압 억제 기구(P)는, 작동유의 어큐뮬레이터(accumulator)로서 기능한다. When the piston 112 moves to the bottom dead center position side and the pressure in the combustion chamber 128 decreases, the hydraulic pressure in the oil pressure chamber 154a decreases. The pressing pressure by the hydraulic pressure for pressing the partition piston 164 becomes smaller than the pressing pressure by the elastic force, and the partition piston 164 moves to the hydraulic chamber 154a side. Hydraulic oil flows into the hydraulic chamber 154a from the floating pressure chamber 158b. In this way, the combustion pressure suppression mechanism P functions as an accumulator of hydraulic oil.

도 5는, 엔진(100)의 P―V 선도의 일례이다. 도 5에 나타낸 예에서는, 압축비 가변 기구(V)의 전환 밸브(178)는 폐쇄되고, 유압 펌프(172)는 정지하고 있는 것으로 한다. 도 5에 1점 쇄선(鎖線)으로 나타낸 바와 같이, 엔진(100)의 이론적인 연소 사이클은, 정용(定容; constant-volume) 연소와 정압(定壓; constant -pressure) 연소가 조합된 사바데 사이클(sabathe cycle; 복합 사이클)이다. 그러나, 실제로는, 도 5에 파선(破線)으로 나타낸 비교예와 같이, 정용 연소와 정압 연소가 완전하게는 실현되지 않는다. 구체적으로는, 서버 사이클의 연소 최고 압력 P1에 대하여, 비교예의 연소 최고 압력 P2 쪽이 높아져 버린다. 그러므로, 연소 온도가 상승하여 배기 가스 중의 NOx가 증가하여 버린다. 5 is an example of a P-V diagram of the engine 100 . In the example shown in FIG. 5, it is assumed that the switching valve 178 of the compression ratio variable mechanism V is closed, and the hydraulic pump 172 is stopped. As shown by the dashed-dotted line in FIG. 5, the theoretical combustion cycle of the engine 100 is a combination of constant-volume combustion and constant-pressure combustion. It is a sabathe cycle (compound cycle). However, in reality, static combustion and static pressure combustion are not completely realized as in the comparative example shown by the broken line in FIG. Specifically, the maximum combustion pressure P2 of the comparative example becomes higher with respect to the maximum combustion pressure P1 of the server cycle. Therefore, combustion temperature rises and NOx in exhaust gas will increase.

엔진(100)에서는, 상기한 바와 같이, 연소압 억제 기구(P)에 의해 연소 최고 압력 P3는, 비교예의 연소 최고 압력 P2보다 낮게 억제된다. 즉, 연소 최고 압력 P3이 서버 사이클의 연소 최고 압력 P1에 가까워진다. 연소실(128)의 압력에 따라 부유압실(158b)로 작동유가 퇴피함으로써, 연소 사이클의 일부를 정압 연소에 근접시키는 것이 가능해진다. In the engine 100, the combustion maximum pressure P3 is suppressed lower than the combustion maximum pressure P2 of the comparative example by the combustion pressure suppression mechanism P as mentioned above. That is, the maximum combustion pressure P3 approaches the maximum combustion pressure P1 of the server cycle. By evacuating the hydraulic oil to the floating pressure chamber 158b according to the pressure of the combustion chamber 128, it becomes possible to bring a part of the combustion cycle close to the constant pressure combustion.

이와 같이, 엔진(100)에서는, 연소압 억제 기구(P)에 의해 연소 온도의 상승이 억제되어, 배기 가스 중의 NOx가 억제된다. 또한, 연소 최고 압력 P3이 억제되므로, 비교예의 연소 최고 압력 P2에 견딜 수 있을 정도의 부재 강도가 요구되지 않는다. 또한, 상기한 바와 같이, 유압실(154a)은, 압축비 가변 기구(V) 및 연소압 억제 기구(P)와 공용된다. 그러므로, 압축비 가변 기구(V)를 위한 유압실(154a)과, 연소압 억제 기구(P)를 위한 유압실(154a)을 개별적으로 설치하는 경우와 비교하여, 구조의 복잡화가 억제된다. In this way, in the engine 100 , an increase in the combustion temperature is suppressed by the combustion pressure suppression mechanism P, and NOx in the exhaust gas is suppressed. Moreover, since the combustion maximum pressure P3 is suppressed, the member strength enough to withstand the combustion maximum pressure P2 of a comparative example is not calculated|required. In addition, as mentioned above, the oil pressure chamber 154a is shared with the compression ratio variable mechanism V and the combustion pressure suppression mechanism P. Therefore, compared with the case where the oil pressure chamber 154a for the compression ratio variable mechanism V and the oil pressure chamber 154a for the combustion pressure suppression mechanism P are separately provided, the complexity of the structure is suppressed.

또한, 압축비 가변 기구(V)에 의해 압축비가 높아지는 경우, 연소 최고 압력도 높아진다. 연소압 억제 기구(P)에서는, 탄성 부재(166)의 변형량은, 연소실(128)의 압력에 비례한다. 그러므로, 압축비 가변 기구(V)에 의해 고압축비로 되었을 때, 탄성 부재(166)가 크게 변형되고, 연소 최고 압력의 상승이 억제되기 쉽다. 한편, 저압축비일 때는, 탄성 부재(166)의 변형량이 작아, 연소 최고 압력에 대한 영향이 억제된다. Further, when the compression ratio is increased by the compression ratio variable mechanism V, the maximum combustion pressure is also increased. In the combustion pressure suppression mechanism P, the deformation amount of the elastic member 166 is proportional to the pressure of the combustion chamber 128 . Therefore, when it is set to a high compression ratio by the compression ratio variable mechanism V, the elastic member 166 deform|transforms large, and it is easy to suppress the rise of the combustion maximum pressure. On the other hand, when the compression ratio is low, the amount of deformation of the elastic member 166 is small, and the influence on the combustion maximum pressure is suppressed.

도 6의 (a), 도 6의 (b)는, 제1 변형예를 설명하기 위한 도면이다. 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이, 제1 변형예의 엔진(200)의 연소압 억제 기구(Pa)에서는, 소경공(158)이 커버 부재(210)에 의해 봉지(封止; seal)된다. 커버 부재(210)는, 핀홀(154)와 소경공(158)을 구획한다. 구체적으로, 소경공(158) 중, 핀홀(154) 측의 단부(端部)의 내주면에 플랜지 홈(158d)이 형성된다. 커버 부재(210)는, 단차부(段差部)(210a)를 구비한다. 단차부(210a)는, 플랜지 홈(158d)에 끼워맞추어진다. 6A and 6B are diagrams for explaining the first modified example. As shown in FIG. 6A , in the combustion pressure suppression mechanism Pa of the engine 200 of the first modification, the small-diameter hole 158 is sealed by the cover member 210 . . The cover member 210 divides the pinhole 154 and the small-diameter hole 158 . Specifically, among the small-diameter holes 158 , a flange groove 158d is formed on the inner peripheral surface of the end of the pinhole 154 side. The cover member 210 is provided with a step portion 210a. The step portion 210a is fitted into the flange groove 158d.

연통로(220)는, 크로스헤드 핀(150)에 설치된다. 연통로(220)의 일단은, 핀홀(154)의 측벽(154c)에 개구된다. 부유압실(158b)은, 칸막이 피스톤(164)과 커버 부재(210)에 의해 협지된다. 연통로(220)의 타단은, 부유압실(158b)의 측벽(158a) 중, 커버 부재(210) 측에 개구된다. The communication path 220 is provided in the crosshead pin 150 . One end of the communication path 220 is opened in the side wall 154c of the pinhole 154 . The floating pressure chamber 158b is sandwiched by the partition piston 164 and the cover member 210 . The other end of the communication path 220 is opened to the cover member 210 side among the side walls 158a of the floating pressure chamber 158b.

도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이, 연통로(220)의 일단은, 대경부(114a)의 위치에 따라서는, 대경부(114a)에 의해 폐쇄된다. 또한, 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이, 연통로(220)의 일단은, 대경부(114a)의 위치에 따라서는, 대경부(114a)에 의해 폐쇄되지 않고 개구된다. 환언하면, 대경부(114a)는, 핀홀(154)의 측벽(154c)에 형성되는 연통로(220)의 개구에 대하여, 스트로크 방향에 직교하는 방향에 대향하는 경우와, 스트로크 방향에 직교하는 방향으로 비대향으로 되는 경우가 있다. As shown in FIG. 6B , one end of the communication path 220 is closed by the large-diameter portion 114a depending on the position of the large-diameter portion 114a. Further, as shown in FIG. 6A , one end of the communication path 220 is opened without being closed by the large-diameter portion 114a depending on the position of the large-diameter portion 114a. In other words, with respect to the opening of the communication path 220 formed in the side wall 154c of the pinhole 154 , the large-diameter portion 114a faces a direction orthogonal to the stroke direction and a direction orthogonal to the stroke direction. may become non-opposite.

즉, 연통로(220)의 일단으로부터 커버 부재(160)까지의 길이는, 대경부(114a)의 스트로크 방향의 두께보다 길다. 연통로(220)는, 대경부(114a)가 소정 범위 내에 있을 때, 유압실(154a)에 일단을 개구시킨다. 대경부(114a)가 소정 범위보다 연소실(128)로부터 이격되는 측[부유압실(158b) 측]에 있을 때, 연통로(220)의 일단이 폐쇄된다. That is, the length from one end of the communication path 220 to the cover member 160 is longer than the thickness of the large-diameter portion 114a in the stroke direction. The communication path 220 opens one end to the hydraulic chamber 154a when the large-diameter portion 114a is within a predetermined range. When the large-diameter portion 114a is on the side (the side of the sub-hydraulic chamber 158b) spaced apart from the combustion chamber 128 by a predetermined range, one end of the communication path 220 is closed.

소정 범위는, 예를 들면, 도 6의 (b)에 나타낸 소정 위치, 및 소정 위치보다 연소실(128) 측의 범위이다. 단, 소정 위치는, 도시한 위치보다 피스톤(112) 측(도면 중, 상측)이라도 되고, 부유압실(158b) 측이라도 된다. 적어도, 연통로(220)의 일단을, 대경부(114a)에 의해 폐쇄할 수 있는 위치이면 된다. The predetermined range is, for example, a predetermined position shown in FIG. 6B and a range on the combustion chamber 128 side from the predetermined position. However, the predetermined position may be the piston 112 side (in the figure, upper side) rather than the illustrated position, or the floating pressure chamber 158b side may be sufficient. What is necessary is just a position where at least one end of the communication path 220 can be closed by the large-diameter part 114a.

이와 같이, 대경부(114a)가 소정 범위 내에 있을 때, 연통로(220)는, 유압실(154a)과 부유압실(158b)을 연통시킨다. 그러므로, 대경부(114a)가 소정 범위 내에 있을 때, 유압실(154a)의 유압은, 부유압실(158b) 측의 칸막이 피스톤(164)에 작용한다. In this way, when the large-diameter portion 114a is within a predetermined range, the communication path 220 communicates the hydraulic pressure chamber 154a and the floating pressure chamber 158b. Therefore, when the large-diameter portion 114a is within the predetermined range, the hydraulic pressure in the hydraulic pressure chamber 154a acts on the partition piston 164 on the floating pressure chamber 158b side.

또한, 대경부(114a)가 소정 범위보다 부유압실(158b) 측에 있을 때, 유압실(154a)과 부유압실(158b)은 연통되지 않는다. 그러므로, 대경부(114a)가 소정 범위보다 부유압실(158b) 측에 있을 때, 유압실(154a)의 유압은, 부유압실(158b) 측의 칸막이 피스톤(164)에 작용하지 않는다. 즉, 연소압 억제 기구(Pa)는 기능하지 않는다. Further, when the large-diameter portion 114a is on the side of the floating pressure chamber 158b beyond the predetermined range, the hydraulic pressure chamber 154a and the floating pressure chamber 158b do not communicate. Therefore, when the large-diameter portion 114a is on the side of the floating pressure chamber 158b beyond the predetermined range, the hydraulic pressure of the oil pressure chamber 154a does not act on the partition piston 164 on the side of the floating pressure chamber 158b. That is, the combustion pressure suppression mechanism Pa does not function.

여기서, 대경부(114a)가 소정 위치에 있을 때의 압축비를 소정 압력비로 한다. 그러면, 다음과 같이 바꾸어 할 수 있다. 즉, 압축비 가변 기구(V)에 의해, 압축비가 소정 압력비 이상으로 제어될 때, 연소압 억제 기구(Pa)가 기능한다. 압축비 가변 기구(V)에 의해, 압축비가 소정 압력비 미만으로 제어될 때, 연소압 억제 기구(Pa)는 기능하지 않는다. Here, the compression ratio when the large-diameter portion 114a is at the predetermined position is defined as the predetermined pressure ratio. Then, you can change it to: That is, when the compression ratio is controlled to be equal to or greater than a predetermined pressure ratio by the compression ratio variable mechanism V, the combustion pressure suppression mechanism Pa functions. When the compression ratio is controlled to be less than the predetermined pressure ratio by the compression ratio variable mechanism V, the combustion pressure suppression mechanism Pa does not function.

상기한 바와 같이, 압축비 가변 기구(V)에 의해 압축비가 높아지는 경우, 연소 최고 압력도 높아진다. 압축비 가변 기구(V)에 의해 소정 압력비 이상으로 되었을 때, 탄성 부재(166)가 크게 변형되어, 연소 최고 압력의 상승이 억제된다. 소정 압력비 미만일 때는, 연소 최고 압력이 내리지 않기 때문에, 열효율의 저하가 회피된다. As described above, when the compression ratio is increased by the compression ratio variable mechanism V, the maximum combustion pressure is also increased. When the compression ratio variable mechanism V exceeds a predetermined pressure ratio, the elastic member 166 is greatly deformed, and a rise in the maximum combustion pressure is suppressed. When it is less than the predetermined pressure ratio, since the combustion maximum pressure does not fall, the fall of thermal efficiency is avoided.

도 7의 (a), 도 7의 (b)는, 제2 변형예를 설명하기 위한 도면이다. 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이, 제2 변형예의 엔진(300)의 연소압 억제 기구(Pb)에서는, 제1 변형예와 마찬가지로, 소경공(158)이 커버 부재(210)에 의해 봉지된다. 부유압실(158b)은, 칸막이 피스톤(164)과 커버 부재(210)에 의해 협지된다. 부유압실(158b)의 측벽(158a) 중, 커버 부재(210) 측에는, 연통로(220)의 일단이 개구된다. 연통로(220)는, 크로스헤드 핀(150)에 설치된다. 7A and 7B are diagrams for explaining a second modified example. As shown in FIG. 7A , in the combustion pressure suppression mechanism Pb of the engine 300 of the second modification, the small-diameter hole 158 is sealed by the cover member 210 as in the first modification. do. The floating pressure chamber 158b is sandwiched by the partition piston 164 and the cover member 210 . One end of the communication path 220 is opened on the cover member 210 side among the side walls 158a of the floating pressure chamber 158b. The communication path 220 is provided in the crosshead pin 150 .

제1 변형예와 달리, 제2 변형예에서는, 연통로(220)의 일단은, 핀홀(154)의 바닥면(154b)에 개구된다. 단, 연통로(220)의 일단은, 제1 변형예와 마찬가지의 위치로 개구되어도 된다. Unlike the first modification, in the second modification, one end of the communication path 220 is opened in the bottom surface 154b of the pinhole 154 . However, one end of the communication path 220 may be opened at the same position as in the first modification.

연통로(220)에는, 제어 밸브(330)가 설치된다. 제어 밸브(330)는, 예를 들면, 전자 밸브이다. 연통로(220)는, 제어 밸브(330)에 의해 개폐된다. 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이, 제어 밸브(330)가 밸브를 폐쇄하면, 유압실(154a)과 부유압실(158b)은 연통되지 않는다. 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이, 제어 밸브(330)가 밸브를 개방하면, 유압실(154a)과 부유압실(158b)은 연통된다. A control valve 330 is provided in the communication path 220 . The control valve 330 is, for example, a solenoid valve. The communication path 220 is opened and closed by the control valve 330 . As shown in Fig. 7A, when the control valve 330 closes the valve, the hydraulic pressure chamber 154a and the floating pressure chamber 158b do not communicate. As shown in Fig. 7B, when the control valve 330 opens the valve, the hydraulic pressure chamber 154a and the floating pressure chamber 158b communicate.

또한, 유압 배관(170)에는, 유압 센서(Sa)가 설치된다. 유압 센서(Sa)에 의해 유압 배관(170)과 연통되는 유압실(154a)의 유압이 검출된다. In addition, the hydraulic pressure pipe 170 is provided with a hydraulic pressure sensor Sa. The hydraulic pressure in the hydraulic pressure chamber 154a communicating with the hydraulic pipe 170 is detected by the hydraulic pressure sensor Sa.

도 8은, 엔진(300)의 기능 블록도이다. 도 8에서는, 주로 압축비 가변 기구(V) 및 연통 기구(CMa)의 제어에 관한 구성을 나타낸다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 엔진(300)은, 연통 기구(CMa)를 구비한다. 연통 기구(CMa)는, 상기한 연통로(220), 유압 센서(Sa), 제어 밸브(330), 밸브 제어부(340)를 포함하여 구성된다. 8 is a functional block diagram of the engine 300 . In Fig. 8, the configuration mainly related to the control of the compression ratio variable mechanism V and the communication mechanism CMa is shown. As shown in FIG. 8 , the engine 300 includes a communication mechanism CMa. The communication mechanism CMa includes the above-described communication path 220 , the hydraulic pressure sensor Sa, the control valve 330 , and the valve control unit 340 .

제어 장치(180)는, 상기한 압축비 제어부(182) 외에, 밸브 제어부(340)로서 기능한다. 밸브 제어부(340)는, 유압 센서(Sa)가 검출한 유압이 미리 설정된 제1 임계값(임계값)을 넘으면, 제어 밸브(330)를 밸브를 개방한다. 밸브 제어부(340)는, 유압 센서(Sa)가 검출한 유압이 제1 임계값 이하로 되면, 제어 밸브(330)를 폐쇄한다. The control device 180 functions as the valve control unit 340 in addition to the compression ratio control unit 182 described above. The valve control unit 340 opens the control valve 330 when the oil pressure detected by the oil pressure sensor Sa exceeds a preset first threshold value (threshold value). The valve control unit 340 closes the control valve 330 when the oil pressure detected by the oil pressure sensor Sa is equal to or less than the first threshold value.

즉, 연통 기구(CMa)는, 유압실(154a)의 유압이 제1 임계값을 넘으면, 유압실(154a)과 부유압실(158b)을 연통시킨다. 즉, 유압실(154a)의 유압이 제1 임계값을 넘으면, 연소압 억제 기구(Pb)는 기능한다. 연통 기구(CMa)는, 유압실(154a)의 유압이 제1 임계값 이하일 때, 유압실(154a)과 부유압실(158b)을 비연통으로 한다. 즉, 유압실(154a)의 유압이 제1 임계값 이하로 되면, 연소압 억제 기구(Pb)는 기능하지 않는다. That is, the communication mechanism CMa causes the hydraulic pressure chamber 154a and the floating pressure chamber 158b to communicate when the hydraulic pressure in the hydraulic pressure chamber 154a exceeds the first threshold value. That is, when the oil pressure in the oil pressure chamber 154a exceeds the first threshold value, the combustion pressure suppression mechanism Pb functions. The communication mechanism CMa makes the oil pressure chamber 154a and the floating pressure chamber 158b out of communication when the oil pressure of the oil pressure chamber 154a is below a 1st threshold value. That is, when the oil pressure in the oil pressure chamber 154a becomes equal to or less than the first threshold value, the combustion pressure suppression mechanism Pb does not function.

상기한 바와 같이, 유압실(154a)의 유압이 제1 임계값을 초과했을 때 연소 최고 압력도 높아져 있다. 이 때, 제어 밸브(330)를 밸브를 개방함으로써, 탄성 부재(166)가 크게 변형되고, 연소 최고 압력의 상승이 억제된다. 유압실(154a)의 유압이 제1 임계값 이하일 때는, 연소 최고 압력이 내리지 않기 때문에, 열효율의 저하가 회피된다. 유압실(154a)의 유압은, 연소압에 직접적으로 연동(連動)하기 쉽기 때문에, 연소압 억제 기구(Pb)는, 연소 최고 압력이 높을 때 적절히 기능한다. As mentioned above, when the hydraulic pressure of the hydraulic pressure chamber 154a exceeds a 1st threshold value, the combustion maximum pressure is also high. At this time, by opening the control valve 330 , the elastic member 166 is greatly deformed, and a rise in the maximum combustion pressure is suppressed. When the hydraulic pressure in the oil pressure chamber 154a is equal to or less than the first threshold value, the combustion maximum pressure does not drop, so that a decrease in thermal efficiency is avoided. Since the oil pressure in the oil pressure chamber 154a tends to directly interlock with the combustion pressure, the combustion pressure suppression mechanism Pb functions appropriately when the maximum combustion pressure is high.

여기서는, 제어 밸브(330)가 밸브 제어부(340)에 의해 제어되는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 유압실(154a)의 유압이 제1 임계값을 초과했을 때, 연통로(220)가 밸브를 개방하고, 유압실(154a)의 유압이 제1 임계값 이하일 때, 연통로(220)가 밸브폐쇄되면 된다. 예를 들면, 이와 같이, 동작하는 유압 회로가 이용되어도 된다. Here, a case in which the control valve 330 is controlled by the valve control unit 340 has been described. However, when the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 154a exceeds the first threshold value, the communication path 220 opens the valve, and when the hydraulic pressure in the hydraulic pressure chamber 154a is equal to or less than the first threshold value, the communication path 220 is when the valve is closed. For example, a hydraulic circuit that operates in this way may be used.

도 9는, 제3 변형예를 설명하기 위한 도면이다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 제3 변형예의 엔진(400)에서는, 연통 기구(CMb)는, 압력 센서(Sb), 제어 밸브(330), 밸브 제어부(440)를 포함하여 구성된다. 압력 센서(Sb)는, 연소실(128) 내의 압력을 검출한다. 9 : is a figure for demonstrating a 3rd modified example. As shown in FIG. 9 , in the engine 400 of the third modification, the communication mechanism CMb includes the pressure sensor Sb, the control valve 330 , and the valve control unit 440 . The pressure sensor Sb detects the pressure in the combustion chamber 128 .

제어 장치(180)는, 상기한 압축비 제어부(182) 외에, 밸브 제어부(440)로서 기능한다. 밸브 제어부(440)는, 압력 센서(Sb)가 검출한 연소실(128) 내의 압력이 미리 설정된 제2 임계값(임계값)을 넘으면, 제어 밸브(330)를 개방한다. 밸브 제어부(440)는, 압력 센서(Sb)가 검출한 연소실(128) 내의 압력이 제2 임계값 이하로 되면, 제어 밸브(330)를 폐쇄한다. The control device 180 functions as a valve control unit 440 in addition to the above-described compression ratio control unit 182 . When the pressure in the combustion chamber 128 detected by the pressure sensor Sb exceeds a preset second threshold value (threshold value), the valve control unit 440 opens the control valve 330 . The valve control unit 440 closes the control valve 330 when the pressure in the combustion chamber 128 detected by the pressure sensor Sb becomes equal to or less than the second threshold value.

연소실(128) 내의 압력이 제2 임계값을 초과했을 때 연소 최고 압력이 높아져 있다. 상기한 제2 변형예와 마찬가지로, 제어 밸브(330)를 개방함으로써, 탄성 부재(166)가 크게 변형되어, 연소 최고 압력의 상승이 억제된다. 연소실(128) 내의 압력이 제2 임계값 이하일 때는, 연소 최고 압력이 내리지 않기 때문에, 열효율의 저하가 회피된다. 연소실(128) 내의 압력이 측정되므로, 연소압 억제 기구(Pb)는, 연소 최고 압력이 높을 때 적절히 기능한다. When the pressure in the combustion chamber 128 exceeds the second threshold value, the maximum combustion pressure is increased. As in the second modification described above, by opening the control valve 330 , the elastic member 166 is greatly deformed, and the increase in the combustion maximum pressure is suppressed. When the pressure in the combustion chamber 128 is equal to or less than the second threshold value, since the combustion maximum pressure does not fall, a decrease in thermal efficiency is avoided. Since the pressure in the combustion chamber 128 is measured, the combustion pressure suppression mechanism Pb functions appropriately when the maximum combustion pressure is high.

여기서는, 제어 밸브(330)가 밸브 제어부(440)에 의해 제어되는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 상기한 제2 변형예와 마찬가지로, 연소실(128) 내의 압력이 제2 임계값을 초과했을 때, 연통로(220)가 밸브를 개방하고, 연소실(128) 내의 압력이 제2 임계값 이하일 때, 연통로(220)가 밸브를 폐쇄하면 된다. 예를 들면, 이와 같이, 동작하는 유압 회로가 이용되어도 된다. Here, the case in which the control valve 330 is controlled by the valve control unit 440 has been described. However, similarly to the second modification described above, when the pressure in the combustion chamber 128 exceeds the second threshold value, the communication path 220 opens the valve, and the pressure in the combustion chamber 128 is equal to or less than the second threshold value. When the communication path 220 closes the valve. For example, a hydraulic circuit that operates in this way may be used.

제2 변형예, 제3 변형예에 기재된 바와 같이, 유압실(154a)의 유압, 또는 연소실(128) 내의 압력은, 유압실(154a)과 부유압실(158b)의 연통, 비연통을 결정하기 위한 지표값으로서 사용된다. As described in the second modification and the third modification, the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 154a or the pressure in the combustion chamber 128 determines the communication or non-communication between the hydraulic pressure chamber 154a and the floating pressure chamber 158b. It is used as an index value for

제1 변형예, 제2 변형예, 제3 변형예에 있어서도, 전술한 실시형태와 마찬가지로, 연소 사이클의 일부를 정압 연소에 근접하는 것이 가능해진다. 그 결과, 연소 온도의 상승이 억제되고, 배기 가스 중의 NOx가 억제된다. 또한, 연소 최고 압력이 억제되므로, 높은 부재 강도가 요구되지 않는다. 압축비 가변 기구(V)를 위한 유압실(154a)과, 연소압 억제 기구(Pa), (Pb)를 위한 유압실(154a)을 개별적으로 설치하는 경우와 비교하여, 구조의 복잡화가 억제된다. Also in the 1st modification, the 2nd modification, and the 3rd modification, it becomes possible to approximate a part of a combustion cycle to static pressure combustion similarly to the above-mentioned embodiment. As a result, a rise in combustion temperature is suppressed, and NOx in exhaust gas is suppressed. Further, since the combustion peak pressure is suppressed, high member strength is not required. Compared with the case where the oil pressure chamber 154a for the compression ratio variable mechanism V and the oil pressure chamber 154a for the combustion pressure suppression mechanisms Pa and Pb are separately provided, the complexity of the structure is suppressed.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 일 실시 형태에 대하여 설명하였으나, 본 개시는 상기 실시형태에 한정되지 않는 것은 물론이다. 당업자이면, 특허 청구의 범위에 기재된 범주에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 이를 수 있는 것은 명백하고, 이들에 대해서도 당연하게 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다. As mentioned above, although one Embodiment was demonstrated, referring an accompanying drawing, it goes without saying that this indication is not limited to the said embodiment. It is clear that those skilled in the art can come to various changes or modifications within the scope described in the claims, and it is understood that these naturally fall within the technical scope of the present invention.

예를 들면, 전술한 실시형태 및 변형예에서는, 2사이클형, 유니플로우(uniflow) 소기식(掃氣式; scavenging type), 크로스헤드형의 엔진(100), (200), (300), (400)을 예로 들어 설명하였다. 그러나, 엔진의 종류는, 2사이클형, 유니플로우 소기식, 크로스헤드형에 한정되지 않는다. 적어도 엔진이면 된다. 또한, 엔진(100)은, 선박용에 한정되지 않고, 예를 들면, 자동차용이라도 된다. For example, in the above-described embodiments and modifications, two-cycle type, uniflow scavenging type, crosshead type engines 100 , 200 , 300 , (400) has been described as an example. However, the type of engine is not limited to a two-cycle type, a uniflow scavenging type, and a crosshead type. At least it's an engine. In addition, the engine 100 is not limited to the object for ships, For example, the object for automobiles may be sufficient.

또한, 전술한 실시형태 및 변형예에서는, 액체 연료가 사용되는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 예를 들면, 기체(氣體) 연료가 이용되어도 된다. 이 경우, 연료 분사 밸브(142)에 더하여, 기체 연료 분사 밸브가, 소기 포트(110a) 근방, 또는 실린더(110) 중, 소기 포트(110a)로부터 실린더 커버(124)까지의 부위에 설치된다. 연료 가스는, 기체 연료 분사 밸브로부터 분사(噴射)된 후, 실린더(110) 내에 유입된다. 연료 분사 밸브(142)로부터 소량의 액체 연료가 분사되면, 그 연소열에 의해, 연료 가스 및 활성 가스의 혼합기(混合氣)가 착화되어 연소한다. 이 경우, P―V 선도는, 도 5에 나타낸 서버 사이클 대신에, 오토 사이클에 가까운 것으로 된다. 여기서, 연료 가스는, LNG, LPG(액화 석유 가스), 경유, 중유 등을 가스화한 것이다. 또한, 엔진(100)은, 예를 들면, 기체 연료와 액체 연료를 구분하는 듀얼 연료형이라도 된다. In addition, in the above-mentioned embodiment and modified example, the case where liquid fuel was used was demonstrated. However, for example, gaseous fuel may be used. In this case, in addition to the fuel injection valve 142 , a gaseous fuel injection valve is provided in the vicinity of the scavenging air port 110a or in a portion of the cylinder 110 from the scavenging port 110a to the cylinder cover 124 . Fuel gas flows in in the cylinder 110, after being injected from a gaseous fuel injection valve. When a small amount of liquid fuel is injected from the fuel injection valve 142, a mixture of fuel gas and active gas is ignited and combusted by the combustion heat. In this case, the P-V diagram is close to the auto cycle instead of the server cycle shown in Fig. 5 . Here, the fuel gas gasifies LNG, LPG (liquefied petroleum gas), light oil, heavy oil, and the like. In addition, the dual fuel type which separates gaseous fuel and liquid fuel may be sufficient as the engine 100, for example.

또한, 전술한 실시형태 및 변형예에서는, 칸막이 피스톤(164) 및 탄성 부재(166)가 설치되는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 칸막이 피스톤(164) 및 탄성 부재(166)는, 필수 구성은 아니다. 적어도, 부유압실(158b)의 내부의 유압에 따라서, 부유압실(158b)의 용적이 변경되는 기구가 있으면 된다. In addition, in the above-mentioned embodiment and modified example, the case where the partition piston 164 and the elastic member 166 are provided was demonstrated. However, the partition piston 164 and the elastic member 166 are not essential components. At least, there should be a mechanism in which the volume of the floating pressure chamber 158b is changed according to the hydraulic pressure inside the floating pressure chamber 158b.

또한, 전술한 실시형태 및 변형예에서는, 핀홀(154)에 연속하는 소경공(158)에 부유압실(158b)이 형성되는 경우에 대하여 설명하였다. 이 경우, 부유압실(158b)을 형성하는 가공이 용이해진다. 그러나, 부유압실(158b)은, 소경공(158)에 형성되는 구성에 한정되지 않는다. 부유압실(158b)은, 적어도 유압실(154a)과 연통되어 있으면 된다. In addition, in the above-described embodiments and modifications, the case in which the floating pressure chamber 158b is formed in the small-diameter hole 158 continuous to the pinhole 154 has been described. In this case, the processing to form the floating pressure chamber 158b becomes easy. However, the floating pressure chamber 158b is not limited to the configuration formed in the small-diameter hole 158 . The floating pressure chamber 158b may communicate with the hydraulic pressure chamber 154a at least.

또한, 전술한 실시형태 및 변형예에서는, 유압실(154a)이 크로스헤드(116)의 크로스헤드 핀(150)에 설치되는 경우에 대하여 설명하였다. 단, 유압실은, 피스톤(112), 피스톤 핀, 및 크로스헤드(116)의 어딘가에 설치되어도 된다. 적어도, 피스톤(112)과 일체로 스트로크하는 슬라이딩부의 유압면이 유압실에 접하고 있으면 된다. In addition, in the above-mentioned embodiment and modified example, the case where the oil pressure chamber 154a is provided in the crosshead pin 150 of the crosshead 116 was demonstrated. However, the hydraulic chamber may be provided in either of the piston 112 , the piston pin, and the crosshead 116 . At least, the hydraulic surface of the sliding portion that strokes integrally with the piston 112 should just be in contact with the hydraulic chamber.

또한, 전술한 변형예에서는, 압축비 가변 기구(V)[압축비 제어부(182)]가 설치되는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 압축비 가변 기구(V)는 필수적인 구성은 아니다. In addition, in the above-mentioned modified example, the case where the compression ratio variable mechanism V (compression ratio control part 182) was provided was demonstrated. However, the compression ratio variable mechanism V is not an essential configuration.

[산업 상의 이용 가능성][Industrial Applicability]

본 개시는, 엔진에 이용할 수 있다. The present disclosure can be applied to an engine.

100, 200, 300, 400: 엔진, 110: 실린더, 112: 피스톤, 114a: 대경부(슬라이딩부), 114a1: 유압면, 128: 연소실, 154: 핀홀(대경공), 154a: 유압실, 154b: 바닥면, 158: 소경공, 158b: 부유압실, 158c: 수용실, 164: 칸막이 피스톤, 166: 탄성 부재, 172: 유압 펌프, 182: 압축비 제어부, 220: 연통로, CMa, CMb: 연통 기구100, 200, 300, 400: engine, 110: cylinder, 112: piston, 114a: large diameter part (sliding part), 114a1: hydraulic surface, 128: combustion chamber, 154: pinhole (large diameter hole), 154a: hydraulic chamber, 154b : bottom surface, 158: small diameter hole, 158b: floating pressure chamber, 158c: accommodation chamber, 164: partition piston, 166: elastic member, 172: hydraulic pump, 182: compression ratio control unit, 220: communication path, CMa, CMb: communication Instrument

Claims (7)

실린더;
상기 실린더에 수용된 피스톤;
상기 피스톤에 면하는 연소실;
상기 피스톤과 일체로 스트로크하는 슬라이딩부;
상기 슬라이딩부 중, 상기 연소실과는 반대측으로 노출되는 유압면(油壓面);
상기 유압면이 면하는 유압실(油壓室);
상기 유압실에 접속된 유압 펌프;
상기 유압 펌프를 사용하여, 상기 피스톤의 상사점 위치를 변경시키는 압축비 가변 기구;
상기 유압실과 연통되고, 상기 유압실 내의 유압에 따라서 용적이 변화되는 부유압실(副油壓室);
칸막이 피스톤(partition piston)이 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 칸막이 피스톤에 의해 내부가 상기 부유압실과 수용실로 구획되는 소경공(小徑孔); 및
상기 수용실 측으로부터 상기 부유압실 측에 상기 칸막이 피스톤을 압압(押壓)하는 탄성 부재; 및
상기 슬라이딩부가 수용되고, 상기 유압면에 대향하는 바닥면을 구비하고, 상기 유압면과 상기 바닥면 사이에 상기 유압실이 형성되는 대경공(大徑孔)
을 포함하고,
상기 대경공의 상기 바닥면에 상기 소경공이 개구되고,
상기 유압 펌프는, 상기 대경공의 상기 바닥면에 개구되는 유로를 통하여, 상기 유압실에 접속되는,
엔진.
cylinder;
a piston accommodated in the cylinder;
a combustion chamber facing the piston;
a sliding part that strokes integrally with the piston;
a hydraulic surface exposed to the side opposite to the combustion chamber among the sliding parts;
a hydraulic chamber facing the hydraulic surface;
a hydraulic pump connected to the hydraulic chamber;
a compression ratio variable mechanism for changing a top dead center position of the piston using the hydraulic pump;
a floating pressure chamber communicating with the hydraulic chamber and having a volume changed according to the hydraulic pressure in the hydraulic chamber;
a small-diameter hole in which a partition piston is slidably installed, and the interior is partitioned into the floating pressure chamber and the accommodation chamber by the partition piston; and
an elastic member for pressing the partition piston from the storage chamber side to the floating pressure chamber side; and
A large diameter hole in which the sliding part is accommodated and having a bottom surface opposite to the hydraulic surface, the hydraulic chamber being formed between the hydraulic surface and the bottom surface
including,
The small-diameter hole is opened on the bottom surface of the large-diameter hole,
The hydraulic pump is connected to the hydraulic chamber through a flow path opened in the bottom surface of the large-diameter hole,
engine.
제1항에 있어서,
상기 슬라이딩부의 스트로크 방향의 위치가 소정 범위 내에 있는 경우에, 상기 유압실로 일단(一端)을 개구시키고, 상기 슬라이딩부의 스트로크 방향의 위치가 상기 소정 범위보다 상기 연소실로부터 이격되는 방향에 있는 경우에 상기 일단이 폐쇄되고, 타단이 상기 부유압실로 개구되는 연통로를 더 포함하는, 엔진.
According to claim 1,
When the position in the stroke direction of the sliding part is within a predetermined range, one end is opened into the hydraulic chamber, and when the position in the stroke direction of the sliding part is in a direction away from the combustion chamber than the predetermined range, the one end The engine further comprising a communication path that is closed and the other end is opened to the floating pressure chamber.
제1항에 있어서,
상기 유압실에 일단이 개구되는 연통로;
상기 연통로의 타단이 개구되고, 상기 유압실 내의 유압에 따라서 용적이 변화되는 부유압실; 및
상기 유압실의 유압, 또는 상기 연소실 내의 압력인 지표값(指標値)이 임계값을 넘는 경우에, 상기 유압실과 상기 부유압실을 연통시키고, 상기 지표값이 임계값 이하의 경우에, 상기 유압실과 상기 부유압실을 비연통으로 하는 연통 기구;를 더 포함하는, 엔진.
According to claim 1,
a communication path having one end open to the hydraulic chamber;
a floating pressure chamber in which the other end of the communication path is opened and the volume of which is changed according to the hydraulic pressure in the hydraulic chamber; and
When an index value that is the hydraulic pressure in the hydraulic chamber or the pressure in the combustion chamber exceeds a threshold value, the hydraulic chamber and the floating pressure chamber communicate with each other, and when the index value is less than or equal to the threshold value, the hydraulic pressure The engine further comprising; a communication mechanism for making the seal and the floating pressure chamber non-communicable.
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